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網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)淺析
摘要:本文針對防火墻的三種技術(shù)方式進(jìn)行說明，并比較各種方式的特色以及可能帶來的安全風(fēng)險或效能損失。 并就信息交換加密技術(shù)的分類及RSA算法作以分析，針對PKI技術(shù)這一信息安全核心技術(shù)，論述了其安全體系的構(gòu)成。
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)安全;防火墻;PKI技術(shù)
一、防火墻技術(shù)
包封過濾型：封包過濾型的控制方式會檢查所有進(jìn)出防火墻的封包標(biāo)頭內(nèi)容，如對來源及目地IP、使用協(xié)定、TCP或UDP的Port 等信息進(jìn)行控制管理�，F(xiàn)在的路由器、Switch Router以及某些操作系統(tǒng)已經(jīng)具有用Packet Filter控制的能力。封包過濾型控制方式最大的好處是效率高，但卻有幾個嚴(yán)重缺點：管理復(fù)雜，無法對連線作完全的控制，規(guī)則設(shè)置的先后順序會嚴(yán)重影響結(jié)果，不易維護(hù)以及記錄功能少。
封包檢驗型：封包檢驗型的控制機(jī)制是通過一個檢驗?zāi)＝M對封包中的各個層次做檢驗。封包檢驗型可謂是封包過濾型的加強(qiáng)版，目的是增加封包過濾型的安全性，增加控制“連線”的能力。但由于封包檢驗的主要檢查對象仍是個別的封包，不同的封包檢驗方式可能會產(chǎn)生極大的差異。其檢查的層面越廣將會越安全，但其相對效能也越低。
封包檢驗型防火墻在檢查不完全的情況下，可能會造成問題。被公布的有關(guān)Firewall-1的Fast Mode TCP Fragment的安全弱點就是其中一例。這個為了增加效能的設(shè)計反而成了安全弱點。
應(yīng)用層閘通道型：應(yīng)用層閘通道型的防火墻采用將連線動作攔截，由一個特殊的代理程序來處理兩端間的連線的方式，并分析其連線內(nèi)容是否符合應(yīng)用協(xié)定的標(biāo)準(zhǔn)。這種方式的控制機(jī)制可以從頭到尾有效地控制整個連線的動作，而不會被client端或server端欺騙，在管理上也不會像封包過濾型那么復(fù)雜。但必須針對每一種應(yīng)用寫一個專屬的代理程序，或用一個一般用途的代理程序來處理大部分連線。這種運作方式是最安全的方式，但也是效能最低的一種方式。
防火墻是為保護(hù)安全性而設(shè)計的，安全應(yīng)是其主要考慮。因此，與其一味地要求效能，不如去思考如何在不影響效能的情況下提供最大的安全保護(hù)。
二、加密技術(shù)
信息交換加密技術(shù)分為兩類：即對稱加密和非對稱加密。
1、 對稱加密技術(shù)
在對稱加密技術(shù)中，對信息的加密和解密都使用相同的鑰，也就是說一把鑰匙開一把鎖。這種加密方法可簡化加密處理過程，信息交換雙方都不必彼此研究和交換專用的加密算法。如果在交換階段私有密鑰未曾泄露，那么機(jī)密性和報文完整性就可以得以保證。對稱加密技術(shù)也存在一些不足，如果交換一方有N個交換對象，那么他就要維護(hù)N個私有密鑰，對稱加密存在的另一個問題是雙方共享一把私有密鑰，交換雙方的任何信息都是通過這把密鑰加密后傳送給對方的。如三重DES是DES（數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)）的一種變形，這種方法使用兩個獨立的56為密鑰對信息進(jìn)行3次加密，從而使有效密鑰長度達(dá)到112位。
2、非對稱加密/公開密鑰加密
在非對稱加密體系中，密鑰被分解為一對（即公開密鑰和私有密鑰）。這對密鑰中任何一把都可以作為公開密鑰（加密密鑰）通過非保密方式向他人公開，而另一把作為私有密鑰（解密密鑰）加以保存。公開密鑰用于加密，私有密鑰用于解密，私有密鑰只能有生成密鑰的交換方掌握，公開密鑰可廣泛公布，但它只對應(yīng)于生成密鑰的交換方。非對稱加密方式可以使通信雙方無須事先交換密鑰就可以建立安全通信，廣泛應(yīng)用于身份認(rèn)證、數(shù)字簽名等信息交換領(lǐng)域。非對稱加密體系一般是建立在某些已知的數(shù)學(xué)難題之上，是計算機(jī)復(fù)雜性理論發(fā)展的必然結(jié)果。最具有代表性是RSA公鑰密碼體制。
三、PKI技術(shù)
PKI（Publie Key Infrastucture）技術(shù)就是利用公鑰理論和技術(shù)建立的提供安全服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。PKI技術(shù)是信息安全技術(shù)的核心，也是電子商務(wù)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)技術(shù)。由于通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的電子商務(wù)、電子政務(wù)、電子事務(wù)等活動缺少物理接觸，因此使得用電子方式驗證信任關(guān)系變得至關(guān)重要。而PKI技術(shù)恰好是一種適合電子商務(wù)、電子政務(wù)、電子事務(wù)的密碼技術(shù)，他能夠有效地解決電子商務(wù)應(yīng)用中的機(jī)密性、真實性、完整性、不可否認(rèn)性和存取控
制等安全問題。一個實用的PKI體系應(yīng)該是安全的易用的、靈活的和經(jīng)濟(jì)的。它必須充分考慮互操作性和可擴(kuò)展性。
1、認(rèn)證機(jī)構(gòu)
CA（Certification Authorty）就是這樣一個確保信任度的權(quán)威實體，它的主要職責(zé)是頒發(fā)證書、驗證用戶身份的真實性。由CA簽發(fā)的網(wǎng)絡(luò)用戶電子身份證明—證書，任何相信該CA的人，按照第三方信任原則，也都應(yīng)當(dāng)相信持有證明的該用戶。CA也要采取一系列相應(yīng)的措施來防止電子證書被偽造或篡改。構(gòu)建一個具有較強(qiáng)安全性的CA是至關(guān)重要的，這不僅與密碼學(xué)有關(guān)系，而且與整個PKI系統(tǒng)的構(gòu)架和模型有關(guān)。此外，靈活也是CA能否得到市場認(rèn)同的一個關(guān)鍵，它不需支持各種通用的國際標(biāo)準(zhǔn)，能夠很好地和其他廠家的CA產(chǎn)品兼容。
2、注冊機(jī)構(gòu)
RA（Registration Authorty）是用戶和CA的接口，它所獲得的用戶標(biāo)識的準(zhǔn)確性是CA頒發(fā)證書的基礎(chǔ)。RA不僅要支持面對面的登記，也必須支持遠(yuǎn)程登記。要確保整個PKI系統(tǒng)的安全、靈活，就必須設(shè)計和實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、安全的且易于操作的RA系統(tǒng)。
3、 密鑰備份和恢復(fù)
為了保證數(shù)據(jù)的安全性，應(yīng)定期更新密鑰和恢復(fù)意外損壞的密鑰是非常重要的，設(shè)計和實現(xiàn)健全的密鑰管理方案，保證安全的密鑰備份、更新、恢復(fù)，也是關(guān)系到整個PKI系統(tǒng)強(qiáng)健性、安全性、可用性的重要因素。
4、證書管理與撤消系統(tǒng)
證書是用來證明證書持有者身份的電子介質(zhì)，它是用來綁定證書持有者身份和其相應(yīng)公鑰的。通常，這種綁定在已頒發(fā)證書的整個生命周期里是有效的。但是，有時也會出現(xiàn)一個已頒發(fā)證書不再有效的情況這就需要進(jìn)行證書撤消，證書撤消的理由是各種各樣的，可能包括工作變動到對密鑰懷疑等一系列原因。證書撤消系統(tǒng)的實現(xiàn)是利用周期性的發(fā)布機(jī)制撤消證書或采用在線查詢機(jī)制，隨時查詢被撤消的證書。
四、安全技術(shù)綜合應(yīng)用研究熱點
1976年美國學(xué)者提出的公開密鑰密碼體制，克服了網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)密鑰管理的困難，同時解決了數(shù)字簽名問題，它是當(dāng)前研究的熱點。而電子商務(wù)的安全性已是當(dāng)前人們普遍關(guān)注的焦點，目前正處于研究和發(fā)展階段，它帶動了論證理論、密鑰管理等研究，由于計算機(jī)運算速度的不斷提高，各種密碼算法面臨著新的密碼體制，如量子密碼、DNA密碼、混沌理論等密碼新技術(shù)正處于探索之中。因此網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在21世紀(jì)將成為信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，21世紀(jì)人類步入信息社會后，信息這一社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源需要網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的有力保障，才能形成社會發(fā)展的推動力。在我國信息網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究和產(chǎn)品開發(fā)仍處于起步階段，仍有大量的工作需要我們?nèi)パ芯�、開發(fā)和探索，以走出有中國特色的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合發(fā)展之路，趕上或超過發(fā)達(dá)國家的水平，以此保證我國信息網(wǎng)絡(luò)的安全，推動我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 步山岳、張有東，計算機(jī)安全技術(shù)，高等教育出版社。2005年10月
[2]李振銀等，網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)，中國鐵道出版社，2004
[3]馮登國，網(wǎng)絡(luò)安全原理與技術(shù)，科技出版社，2003年9月
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